韦伯望远镜捕捉到一颗爆炸恒星的景象。这是一个无价的发现。

艺术家绘制的詹姆斯·韦伯太空望远镜观测距地球 100 万英里处的宇宙的插图。 图片来源:NASA-GSFC / Adriana M. Gutierrez(CI 实验室)

这最新的迷幻视角揭示了一颗爆炸的恒星。

但这颗超新星很特别。那是因为,从我们的栖息地来看,新的恒星爆炸以一条扭曲的线出现了三次——就像它漂浮在游乐场的镜子前一样。这种扭曲效应的发生是因为物体可以如此巨大——通常是集群——它们扭曲了宇宙,就像床垫上的保龄球一样。这创造了一个弯曲的“宇宙透镜”,弯曲和扭曲光线,同时放大和照亮光线。

“透镜由位于超新星和我们之间的星系团组成,将超新星的光线弯曲成多个图像,”亚利桑那大学的天文学家布伦达·弗莱(Brenda Frye)帮助进行了这项研究。新研究,在一份声明中说。

不过,她补充说,就这颗超新星而言,“三重镜”更适合描述这种三重视图。 “这类似于三折梳妆镜如何呈现坐在它前面的人的三个不同图像,”弗莱说。

至关重要的是,镜面效应对天文学家来说具有很大的价值。他们可以利用遥远超新星发出的光的差异来帮助测量长期以来寻找的宇宙膨胀(是的,不断蔓延的宇宙)宇宙在不断膨胀)。

“为了获得三个图像,光线沿着三个不同的路径传播,”弗莱解释道。“由于每条路径都有不同的长度,并且光以相同的速度传播,因此在韦伯观测中,超新星在爆炸过程中的三个不同时间被成像。在三重镜的类比中,随之而来的是时间延迟,其中右手镜子描绘的是一个举起梳子的人,左边的镜子描绘的是正在梳理头发的人,中间的镜子描绘的是放下梳子的人。”

下面三个圆圈表示被称为“H0pe”——H0 是“哈勃常数”的缩写,是宇宙膨胀速率的名称。这些生动、白色、模糊的物体是前景中形成透镜的星系,距离我们约 36 亿光年。

可混搭光速

放大的盒子显示了超级沃瓦“H0pe”,由于引力透镜效应,从我们的有利位置来看,它出现了三次。 图片来源:NASA / ESA / CSA / STScI / B. Frye(亚利桑那大学)/ R. Windhorst(亚利桑那州立大学)/ S. Cohen(亚利桑那州立大学)/ J. D'Silva(西澳大利亚大学,珀斯) / A. Koekemoer(太空望远镜科学研究所)/ J. Summers(亚利桑那州立大学)

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宇宙膨胀率是一个持续的研究领域,人们采用不同的方法来缩小答案范围。在这种情况下,Frye 和团队从超新星 H0pe 记录的光测量结果显示,每兆秒差距每秒有 75.4 公里的膨胀,不确定性范围为正 8.1 或负 5.5 秒差距。这些都是大的数字。作为参考,1 秒差距等于 3.26 光年,1 光年接近 6 万亿英里。

别让你的头爆炸。

韦伯望远镜的强大能力

韦伯望远镜——科学合作,和加拿大航天局——旨在窥探宇宙最深处并揭示有关早期宇宙的新见解。但也在审查在我们的银河系中,连同。

以下是韦伯如何实现无与伦比的壮举,以及:

- 巨型镜子:韦伯的镜子可以捕捉光线,直径超过 21 英尺。这比原来的两倍半还大镜子。捕获更多的光线使韦伯能够看到更遥远、更古老的物体。这台望远镜正在观察 130 亿年前(即大爆炸后几亿年)形成的恒星和星系。 “我们将看到最早形成的恒星和星系,”天文学家、威斯康星大学密尔沃基分校曼弗雷德·奥尔森天文馆馆长 Jean Creighton 在 2021 年告诉 Mashable。

- 红外视图:与哈勃主要观察我们可见的光不同,韦伯主要是一个红外望远镜,这意味着它观察红外光谱中的光。这使我们能够看到更多的宇宙。红外线的时间更长波长比可见光,因此光波更有效地穿过;光不会经常与这些紧密堆积的颗粒碰撞并被散射。最终,韦伯的红外视力可以穿透哈勃望远镜无法穿透的地方。

“它揭开了面纱,”克赖顿说。

- 凝视遥远的系外行星:韦伯望远镜携带称为光谱仪的专用设备这将彻底改变我们对这些遥远世界的理解。这些仪器可以破译空气中存在哪些分子(例如水、二氧化碳和甲烷)。——无论是气态巨行星还是较小的岩石世界。韦伯观察银河系中的系外行星。谁知道我们会发现什么?

“我们可能会学到一些我们从未想过的东西,”梅塞德斯·洛佩兹-莫拉莱斯(Mercedes López-Morales),一位系外行星研究员和天体物理学家。哈佛大学和史密森尼天体物理学中心,2021 年告诉 Mashable。

天文学家已经成功地在天体上发现了有趣的化学反应,并开始观察宇宙中最令人期待的地方之一:地球大小的岩石行星。

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